本发明涉及高强高韧铝基复合材料的制备，具体是涉及一种利用la元素细化基体晶粒制备tib2颗粒增强铝基复合材料的方法。
背景技术：
1、轻质高强韧材料一直是人类探寻新材料不懈追求的目标，铝及其合金具有轻质、高比强度、耐腐蚀、易回收等优异特性，被广泛用于航空航天、国防、交通运输、电力等领域，已成为国民经济发展的重要支柱材料之一。随着各领域朝着轻量化、现代化、高速化方向发展，尤其是“以铝代钢”的发展要求，对高性能轻质高强韧铝合金的需求日趋强烈，而现有单一铝合金的性能已不能完全满足应用需求，以7075铝合金为例，其在300℃的高温抗拉强度仅为室温强度的10％，已成为制约大功率高温服役条件下结构设计、安全服役的关键短板，高性能铝合金材料亟须开发。针对各领域的需求，研究者开发出了以铝及其合金为基体，以特定性能颗粒为增强相的铝基复合材料，它既保留了铝基体的共性，又凸显了增强相的个性，在航空航天、国防、民用等领域具有广阔的发展空间和应用前景，受到了国内外学者的广泛关注。
2、粉末冶金法具有增强相选择灵活、含量精确可控、可设计性强等优势，是制备高性能铝基复合材料的主要方法之一。虽然增强相与铝及其合金间具有良好的润湿性和界面相容性，但高温下易发生相变或与铝基体发生反应，失去金属增强颗粒的固有特性。有文献报道，在铝合金基体之中加入la元素可以提高铝合金基体的综合力学性能，在铝合金基体之中直接加入tib2粉末制备tib2增强铝合金复合材料。但在制备过程中，tib2粉末的密度比铝合金熔体大，直接添加tib2粉末会沉淀在块体下方，造成弥散相分布不均。
3、此外，通过原位反应的形式引入tib2颗粒具有弥散性好，界面结合度高等优势。目前有通过在铝基体中加入kbf4、k2tif6复合氟盐原位反应的形式引入tib2颗粒，但是这会引入al3ti相等杂质，降低制备复合材料的性能。因此提出了本发明工艺制备tib2颗粒弥散增强铝合金复合材料。
技术实现思路
1、针对上述问题，本发明提出了一种利用la元素细化基体晶粒制备tib2颗粒增强铝基复合材料的方法，采用双熔体混合的方式，以六硼化镧、铝钛合金作为tib2的来源，通过冰晶石降低六硼化镧熔点，控制二者反应在基体内原位生成tib2颗粒，在不生成杂质的前提下使得弥散相均匀地分布在合金基体内部，并且la元素可以细化铝合金基体的晶粒大小，大幅提高材料的力学性能。
2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
3、一种利用la元素细化基体晶粒制备tib2颗粒增强铝基复合材料的方法，采用双熔体混合方式制备，使用六硼化镧(lab6)和铝钛(al/ti)合金作为tib2的来源，熔炼过程中原位反应生成的细小tib2颗粒均匀地分布在合金基体中，起到了弥散增强的作用，提高了合金材料的强韧性；tib2颗粒在铝基复合材料中的质量分数为0.5％-2.0％。
4、作为本发明的优选技术方案，制备方法步骤如下：
5、步骤1：干燥六硼化镧粉末、铝钛合金、a356铝合金样品，其中，六硼化镧、铝钛合金以及a356铝合金之间的重量比为1：2-5：20-50；
6、步骤2：取两个坩埚，编号为a、b，预热坩埚，向a坩埚中加入a356铝合金，b中加入铝钛合金，升温至750-850℃并保温1-3h，使坩埚中的合金变为熔体；
7、步骤3：将a356铝合金熔体和铝钛合金熔体混合，维持温度搅拌10-30min，再静置保温一段时间；
8、步骤4：向步骤3得到的混合熔体中加入六硼化镧、冰晶石(naalf6)，冰晶石的添加量为六硼化镧重量的2-5倍，将坩埚温度升至930-980℃并维持搅拌10-30min，再静置保温一段时间；
9、步骤5：加入六氯乙烷粉末，除气、扒渣，静置待六氯乙烷反应完全后，扒渣；
10、步骤6：放入除渣剂，静置待除渣剂反应完全后，再次扒渣得到铸液；
11、步骤7：将铸液放入模具进行模浇成型。
12、制备方法所采用的六硼化镧粉末的纯度为99％以上，细度为500目以上；铝钛合金中钛含量为8％-12％。
13、与现有技术相比，本发明的有益效果主要表现在：
14、第一，本发明中提出的工艺方法创新的引入了六硼化镧作为硼元素的来源，同时引入了la元素，la元素可以明显的细化铝合金基体的晶粒大小，明显的提高了铝合金的综合力学性能。
15、第二，本发明创新性的加入naalf6(冰晶石)可以有效降低反应体系的熔点，更容易发生原位反应形成tib2颗粒，更加均匀的弥散在铝合金基体之中，提高了铝合金的综合力学性能。
16、第三，对比于通过kbf4、k2tif6复合氟盐制备tib2增强铝合金复合材料过程中，会存在杂质相al3ti，本发明采用双熔体混合法制备tib2颗粒增强铝基复合材料，没有引入明显的杂质相。
17、第四，本发明可以在提高a356铝合金力学性能的同时引入la元素，提高了材料的力学性能，简化了tib2颗粒增强铝基复合材料制备的工艺流程，可大幅提升生产效率，提升产能，利于工业化生产。
1.一种利用la元素细化基体晶粒制备tib2颗粒增强铝基复合材料的方法，采用双熔体混合方式制备，其特征在于，使用六硼化镧(lab6)和铝钛(al/ti)合金作为tib2的来源，熔炼过程中原位反应生成的细小tib2颗粒均匀地分布在合金基体中，起到了弥散增强的作用，提高了合金材料的强韧性；tib2颗粒在铝基复合材料中的质量分数为0.5％-2.0％。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤如下：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，六硼化镧粉末的纯度为99％以上，细度为500目以上；铝钛合金中钛含量为8％-12％。
